地层压力的预测方法综述

地 层压 力是 石 油 钻井 的 一 项重 要基 础 参 数［。 １ ］ 根据地 层 压力 的 变 化合 理选 择 钻井 液 密度 ， 利 于 有 钻 井安 全 及井 身 结构 和套 管 柱 的合 理设 计 ； 实施 近 平 衡或平 衡钻 井技 术有利 于油气 藏 的保护和提 高钻
速； 在一个新探 区参照地层压力的信息选择井位， 对 提 高探 井的成 功率有 重要 意义 。其确定 方法一 直是 国内外研 究的 热点 。 １ 地 层 压力预 测技术 简介
收稿 日期 ：０ ９ Ｏ １ ２ ０ 一】 一２
地 层 压力 的研究 已有 ４ Ｏ多年 的历史 ， 但是 严格 讲来 至今 并未完 全得到 解决 。进 入 ９ Ｏ年代 以来 ， 在
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西方国家地质、 钻井 、 测井、 物探等领域再次成为研 究的热 点 。地 层孔 隙压力 确定 方法 可分为 ： 按 与 钻 井的关 系分 为 ： 前预 测 、 钻监 测 、 钻 随 测 井检测 。 按资料来源分类 ： 地震层速度预测、 测井资料解
１２ 地震 方法 预测地层 压 力Ｌ ． ２
喷、 井漏 、 井涌 以及 钻井 参数 出现异 常等现 象 。还会 发生卡钻等钻井事故， 了很好 的实施安全快速钻 为 井 ， 必须 准确的 了解地 层压力 。 常压力 的成 因条 就 异 件多 种多 样 ， 一种 异 常压 力现 象 可 能是 由多 种互相 叠置 的 因素 所致 ， 中 包括 地质 的 、 理 的 、 球 化 其 物 地 学和动 力学 的因素 ［ 。但 就一 个特 定异 常压 力体 而 ３ ］ 言 ， 成 因可 能 以某 一种 因素为 主 ， 它 因素 为辅 。 其 其 分为 ： 不平衡 压 实作用 ； ① ②构造 挤 压 ； ③水 热增 压 ； ④生烃作用 ； ⑤蒙脱土脱水作用 ； ⑧浓差与逆浓差作 用等 。 上覆 地层 压力等 于地 层孔 隙压力 与垂直 有效应 力之和 ， 垂直有 效应 力是地 层压 实成岩 的主要 因素 。 针 对欠 压 实原 因 引起 的地 层 高 压现 象 ， 普遍 接 受 的 观点是地 层骨架 应该 承担 的一部 分压 力转嫁 给 了地 层 孔隙流 体 ， 引起 地层 高压 。 地层 孔 隙压力与 骨架承 担 的压力 总和不 变 ， 们之 间是互 为 消长的关 系 ， 它 骨 架 承担 的 压力大 小 直 接反 映 在地 层 的压 实 程 度上 ，
文 对地层 压 力相 关技 术进 行 了归纳 ， 对进 行 高精 度地层 压 力预测 的可行性 做 了进 一 步的阐 述 。 关键词 ： 层压 力 ； 测 ； 法 ； 地 预 方 钻井 中图分 类号 ： ＴＥ２ １ ７ 文献标 识码 ： 文章 编号 ：０ ６ ７ ８ （ ０ ０ Ｏ 一Ｏ ４ ～ Ｏ Ａ １０— ９ １２１ ）５ Ｏ６ ２
表现 形式 之一是 地层速 度 的变化 。 ３ 地 层 压力预测 方法 的概述 ［ ４ ］
地 震 是预 测 地层 压 力 的主 要方 法 ， 三维 地 震 资 料是 目前能够 得到 大范 围地震层 速度 资料 的主要来 源， 特别 是在 钻井施 工之 前 。 目前根据 地震层 速度 预测地 层压力 是 比较流行 也是 比较 有效 的方法 。实现压 力预测 的主要过 程包 括： ①建 立正 常压实 地层 的速度 变化趋 势 曲线 ； ②分 析 地震 速 度异 常 ， 建立 地 层 压力 与速 度 异常 的 统计 关系； ⑧预 测地 层压力 。
１ ３ 钻 井 资料 分析 方法 ．
利用 钻 井过 程 中反映 的 信 息监 测地 层 压力 ， 可 以及 时发现 地层 压力变 化情况 。常 用的方 法有 页岩 岩屑密度法、ｃ ｄ 指数法、 返出泥浆温度、 机械钻速法 等 ， 中最 具 代 表 性 的方 法 是 ｄ 数法 ， 方 法是 其 ｃ指 该 在Ｂ ｎ ｈ ｍ 钻 速方 程 的基 础上 建立起 来 的一种定量 ｉｇ ａ 监 测地层 压力 的方法 。该 方法 的计算 精度取决 于钻
１ １ 地球 物理 测井 方法 ．
进 时的钻 压 、 转速 、 时 、 头直径 、 钻 钻 钻井 液密 度和正 常 地层压 力 当量密度这 个参 数 的准确 与否 。由于在 钻 井过程 中 ， 上述 参数是 变 化的 ， 地层 岩性 又不 易 而 准 确确 定 ， 致使 值变 化 较 大 ， 于 排 除异 常 数据 ， 难 因 此检 测精 度不高 。 ２ 地 层压 力异常 机理 及其特 征 在钻井过 程 中 ， 当钻 入过 渡带 时 ， 还可 能产 生井
测井 资料检 测地层 压力 的方法 是钻 井完成后 的 事后 技术 。在 测井资料 中 ， 声速 测井较密 度测井 、 电 阻率 测井等 受井 眼 、 层条件 等 因素的影 响较小 ， 地 而 且 资料 齐全 ， 用声 波 时差 检 测地 层 孔 隙压力 具 有 利 代表性 和普遍 性 。 目前 常用检 测地 层孔 隙压力 的泥 岩声 波时差 方法是 等人 提 出的 ， 理论 依据是 “ 泥质 沉 积物不 平衡 压实造 成地 层欠 压实并 产生异 常高地 层 孔隙压 力 ” 一最 普遍 的异常高 压成 压机制 ［ 。 这 ２ ］
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内 蒙古 石 油化 工
２１ 年第 ５ ００ 期
地 层压 力的 预测 方 法 综述
王 薇 张 海 任 剑 高嘉 喜 张 刚 ， ， ， ，
（．延长油 田股份有限公司定边采油 厂；．延长油 田股份有限公司靖边采油厂） １ ２
摘 要 ： 油勘探 阶段确 定 地层 压 力的方 法很 多 ， 石 大体 上 可分 为钻井 前 用地 震 资料 预 测地 层压 力、 钻 井过 程 中用随钻 录井 资料监 测地层压 力和钻 井 完成后 用测井 资料 检测 地层压 力 的方法 等 。对 于保 障 钻 井安全 、 高钻探 效率 、 提 降低钻 井成本 ， 以及及 时采取 对 油气层 的保 护措 施 等都 有十 分重 要的意义 。 本